Ποια ουσία έχει μια ασυνήθιστη τάση διαλυτότητας πώς είναι αυτό ασυνήθιστο;
Τάση ασυνήθιστης διαλυτότητας:
Το χλωριούχο νάτριο εμφανίζει μια ασυνήθιστη τάση διαλυτότητας σε σύγκριση με τις περισσότερες άλλες ιοντικές ενώσεις. Ενώ οι περισσότερες ιοντικές ενώσεις γίνονται πιο διαλυτές στο νερό καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η διαλυτότητα του χλωριούχου νατρίου σε νερό αλλάζει πολύ λίγα με θερμοκρασία .
Επεξήγηση:
* Διάλυση του NaCl: Όταν το NaCl διαλύεται στο νερό, διαταράσσονται οι ισχυρές ηλεκτροστατικές δυνάμεις μεταξύ των Na+ και Cl- ions. Τα μόρια του νερού, με την πολική τους φύση, περιβάλλουν τα ιόντα και τα τραβούν χωριστά, σχηματίζοντας ενυδατωμένα ιόντα (Na+(aq) και cl- (aq)).
* Ενθαλπία διάλυσης: Η διαδικασία διάλυσης είναι ενδοθερμική, που σημαίνει ότι απορροφά τη θερμότητα από το περιβάλλον.
* εντροπία διάλυσης: Η εντροπία της διάλυσης ή ο βαθμός τυχαιότητας αυξάνεται όταν διαλύεται το NaCl, καθώς τα ιόντα γίνονται πιο διασκορπισμένα.
* Gibbs Free Energy: Η διαλυτότητα μιας ουσίας καθορίζεται από την αλλαγή στην ελεύθερη ενέργεια Gibbs (ΔG), η οποία σχετίζεται με την ενθαλπία (ΔH) και την εντροπία (ΔS):
ΔG =ΔH - TΔS
* Διαλυτότητα του NaCl: Στην περίπτωση του NaCl, η ενθαλπία της διάλυσης είναι θετική (ενδοθερμική), αλλά η εντροπία της διάλυσης είναι επίσης θετική και σημαντική. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ο όρος TΔS καθίσταται πιο κυρίαρχος, οδηγώντας σε ελαφρώς αρνητικό ΔG. Ωστόσο, η αύξηση της διαλυτότητας είναι πολύ μικρή επειδή η αλλαγή ενθαλπίας είναι επίσης σχετικά μικρή.
Συμπέρασμα:
Η ασυνήθιστη τάση διαλυτότητας χλωριούχου νατρίου οφείλεται στη σχετικά μικρή μεταβολή της διάλυσης της ενθαλπίας και στη σημαντική αλλαγή της εντροπίας, η οποία αντισταθμίζει το ένα το άλλο καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ελάχιστη αλλαγή στη διαλυτότητα με θερμοκρασία, σε αντίθεση με τις περισσότερες άλλες ιοντικές ενώσεις.
